Board Outline PCB: Cara Menentukan Bentuk dan Ukuran PCB dengan Tepat

Dalam proses desain PCB, menentukan rangkaian elektronik saja belum cukup. Sebelum PCB dibuat oleh pabrik, desainer juga perlu menentukan bentuk, ukuran, dan batas fisik papan PCB. Bagian yang digunakan untuk menentukan batas tersebut disebut board outline. Board outline merupakan garis yang menunjukkan batas terluar atau bentuk fisik sebuah PCB. Garis ini menjadi acuan untuk menentukan area papan yang nantinya akan dipotong atau difabrikasi. 

 

Bentuk PCB tidak selalu berupa persegi panjang. Tergantung kebutuhan perangkat, board outline dapat dibuat berbentuk persegi panjang, lingkaran, oval, segitiga, atau bentuk khusus lainnya. Penentuan board outline perlu dilakukan dengan tepat karena berhubungan dengan ukuran casing, posisi konektor, lubang pemasangan, komponen, hingga proses produksi PCB. Artikel ini akan membahas apa itu board outline PCB, fungsi board outline, cara menentukan ukuran PCB, aturan penempatan komponen, serta cara membuat board outline pada software desain PCB.

Apa Itu Board Outline pada PCB?

Board outline adalah garis yang menentukan batas fisik sebuah papan PCB. Area di dalam garis tersebut merupakan bagian papan yang akan menjadi PCB, sedangkan area di luar garis bukan bagian dari board. Secara sederhana, board outline dapat dibayangkan seperti gambar pola ketika kita ingin memotong sebuah papan. Contohnya, jika sebuah PCB memiliki ukuran 50 mm × 30 mm, maka board outline akan membentuk batas dengan panjang 50 mm dan lebar 30 mm seperti pada gambar berikut:

Pada software desain PCB seperti EasyEDA, KiCad, atau software lainnya, board outline ini dibuat menggunakan layer (lapisan) khusus untuk menentukan bentuk akhir dari papan board tersebut.

 

Baca juga: ExpressPCB: Software Desain PCB Sederhana untuk Membuat Layout dan Rangkaian Elektronik 

Board Outline Berbeda dengan Silkscreen

Board outline tidak sama dengan garis silkscreen. Silkscreen digunakan untuk mencetak informasi seperti:

- Nama komponen

- Referensi komponen

- Tanda polaritas

- Logo

- Label konektor

Sedangkan board outline menentukan batas fisik PCB yang akan dipotong oleh produsen. Kesalahan dalam menentukan layer board outline dapat menyebabkan bentuk PCB tidak terbaca dengan benar ketika file desain dikirim ke pabrik.

Fungsi Board Outline pada Desain PCB

1. Menentukan Bentuk Fisik PCB

Fungsi utama board outline adalah menentukan bentuk akhir PCB. Misalnya, PCB dapat dibuat dengan bentuk persegi panjang, persegi, lingkaran, oval, segitiga, bentuk L, dan bentuk khusus mengikuti casing. Dengan demikian, bentuk PCB dapat disesuaikan dengan kebutuhan perangkat.

2. Menentukan Ukuran PCB

Board outline juga digunakan untuk menentukan panjang dan lebar PCB. Ukuran tersebut perlu disesuaikan dengan ruang yang tersedia pada perangkat. Contohnya, jika sebuah modul harus dimasukkan ke dalam casing berukuran tertentu, maka ukuran board harus dibuat sesuai dengan ruang yang tersedia.

3. Menjadi Acuan Fabrikasi PCB

Produsen PCB menggunakan informasi bentuk dan ukuran board untuk menentukan area yang harus dipotong dari panel PCB. Oleh karena itu, board outline menjadi salah satu bagian penting dalam file produksi PCB.

4. Menentukan Area Penempatan Komponen

Board outline membantu desainer mengetahui batas area yang dapat digunakan untuk menempatkan komponen. Komponen sebaiknya tidak ditempatkan melewati batas board, kecuali memang dirancang untuk kebutuhan tertentu.

5. Menyesuaikan PCB dengan Casing

Dalam produk elektronik, PCB sering ditempatkan di dalam casing. Board outline dapat dirancang mengikuti bentuk casing sehingga posisi PCB dapat terpasang dengan baik.

Mengapa Penentuan Board Outline Harus Tepat?

Kesalahan dalam menentukan board outline dapat menyebabkan berbagai masalah. Misalnya, ukuran PCB terlalu besar sehingga tidak dapat masuk ke casing. Sebaliknya, PCB yang terlalu kecil dapat menyebabkan posisi konektor atau lubang pemasangan tidak sesuai. Beberapa masalah yang dapat terjadi antara lain:

- PCB tidak muat di dalam casing

- Posisi konektor tidak sesuai

- Lubang mounting tidak sejajar

- Komponen terlalu dekat dengan tepi PCB

- Area routing menjadi terlalu sempit

- Bentuk PCB tidak sesuai kebutuhan mekanik

- Hasil fabrikasi berbeda dari desain yang diharapkan

Oleh karena itu, desain PCB sebaiknya tidak hanya memperhatikan sisi elektrik, tetapi juga mempertimbangkan aspek mekanik.

Cara Menentukan Ukuran Board Outline PCB

 

Menentukan ukuran PCB sebaiknya dilakukan sebelum proses layout terlalu jauh. Berikut beberapa hal yang perlu diperhatikan:

1. Tentukan Kebutuhan Ruang Perangkat

Langkah pertama adalah menentukan seberapa besar ruang yang tersedia untuk PCB. Jika PCB akan dipasang di dalam casing, ukur bagian dalam casing terlebih dahulu. Misalnya tersedia ruang 60 mm × 40 mm, maka ukuran PCB tidak harus tepat 60 mm × 40 mm. Sebaiknya diberikan ruang yang cukup untuk toleransi pemasangan (seperti contoh area board outline ungu di atas yang dibuat berukuran 50 mm x 30 mm).

2. Perhatikan Ukuran Komponen

Komponen yang digunakan juga memengaruhi ukuran board. Komponen seperti terminal block, relay, kapasitor besar, induktor, transformer, konektor, dan modul komunikasi dapat membutuhkan area yang cukup besar. Oleh karena itu, sebelum menentukan ukuran final board, perhatikan dimensi fisik komponen yang akan digunakan.

Contoh:

Misalnya terdapat modul elektronik berukuran 25 mm × 18 mm. Jika modul tersebut harus dipasang pada PCB, maka board harus menyediakan area yang cukup untuk modul sekaligus mempertimbangkan jarak dari komponen lainnya (seperti area kosong di sebelah kanan gambar yang sengaja dipersiapkan untuk komponen besar).

3. Tentukan Posisi Konektor

Konektor perlu diperhatikan karena biasanya harus berada pada posisi tertentu agar dapat diakses dari luar casing. Jika konektor harus berada di sisi casing, maka posisinya perlu disesuaikan mepet dengan board outline (dapat dilihat pada komponen U1 di pojok kanan atas gambar yang posisinya menempel pada garis tepi papan).

4. Tentukan Posisi Lubang Mounting

PCB sering menggunakan lubang mounting untuk dipasang menggunakan baut atau spacer. Seperti pada gambar, keempat lubang baut (simbol lingkaran abu-abu bergaris silang) ditempatkan secara presisi di setiap sudut papan. Posisi lubang harus ditentukan berdasarkan konstruksi casing atau dudukan PCB. Perhatikan juga:

- Diameter lubang dan jarak antar lubang.

- Jarak lubang dari tepi PCB.

- Ukuran kepala baut dan ukuran spacer.

Lubang mounting sebaiknya ditentukan sejak awal, bukan setelah layout PCB selesai.

Bentuk Board Outline PCB

1. PCB Persegi Panjang

Bentuk persegi panjang merupakan bentuk yang paling umum digunakan.

 

Bentuk ini relatif mudah dibuat dan cocok untuk berbagai perangkat elektronik.

2. PCB Persegi

 

PCB juga dapat dibuat berbentuk persegi jika kebutuhan mekaniknya memungkinkan. Contohnya: 40 mm × 40 mm. Bentuk ini sering digunakan pada perangkat yang membutuhkan ruang dengan ukuran yang sama antara panjang dan lebar.

3. PCB Lingkaran

PCB berbentuk lingkaran dapat digunakan untuk perangkat yang memiliki desain mekanik berbentuk bulat.

 

Board outline jenis ini membutuhkan perhatian lebih terhadap posisi komponen dan routing karena area PCB tidak berbentuk persegi.

4. PCB dengan Sudut atau Bentuk Khusus

 

PCB juga dapat dibuat mengikuti bentuk tertentu. Misalnya:

- Bentuk L

- Bentuk U

- Sudut terpotong

- Bentuk mengikuti casing

- Bentuk ergonomis

- Bentuk produk tertentu

Dalam desain seperti ini, board outline dapat dibuat menggunakan kombinasi garis, busur, dan kurva.

Aturan Menempatkan Komponen terhadap Board Outline

Setelah board outline dibuat, komponen perlu ditempatkan dengan mempertimbangkan batas PCB.

1. Jangan Terlalu Dekat dengan Tepi PCB

Komponen sebaiknya tidak langsung menempel pada board edge. Berikan jarak yang sesuai antara komponen dengan tepi board. Jarak tersebut dapat membantu mengurangi risiko komponen terlalu dekat dengan area potongan PCB. Namun, nilai clearance yang tepat bergantung pada aturan desain, proses fabrikasi, jenis komponen, dan kebutuhan mekanik.

2. Perhatikan Komponen yang Berada di Tepi PCB

Beberapa komponen memang sengaja ditempatkan dekat dengan tepi PCB. Contohnya:

- USB connector

- Audio jack

- DC jack

- Terminal block

- Switch

- Push button

Untuk komponen seperti ini, posisi harus disesuaikan dengan casing dan akses pengguna.

3. Perhatikan Dimensi Fisik Komponen

Footprint pada PCB harus menggambarkan ukuran fisik komponen secara benar. Misalnya sebuah konektor memiliki bagian plastik yang lebih besar daripada area pin-nya. Jika hanya memperhatikan posisi pad, bagian fisik konektor bisa saja bertabrakan dengan casing. Oleh karena itu, desain PCB perlu mempertimbangkan 3D model dan mechanical clearance jika tersedia.

Board Outline dan PCB Layout

Prosesnya dapat dimulai dengan menentukan kebutuhan perangkat dan ukuran PCB berdasarkan jumlah komponen, ukuran komponen, serta kebutuhan ruang untuk pemasangan PCB. Setelah ukuran ditentukan, desainer dapat membuat board outline sebagai batas area papan. Jika PCB membutuhkan baut atau sekrup untuk pemasangan, mounting hole juga dapat ditentukan dan ditempatkan pada posisi yang sesuai.

 

Selanjutnya, komponen dapat ditempatkan di dalam area board sesuai dengan kebutuhan desain. Setelah posisi komponen sudah sesuai, proses dilanjutkan dengan routing PCB, yaitu membuat jalur tembaga yang menghubungkan komponen-komponen sesuai dengan koneksi pada schematic.

 

Setelah routing selesai, desain dapat diperiksa menggunakan Design Rule Check (DRC) untuk memastikan tidak terdapat pelanggaran aturan desain. Pemeriksaan final kemudian dilakukan untuk memastikan ukuran board, posisi komponen, mounting hole, jalur PCB, dan elemen lainnya sudah sesuai sebelum desain menghasilkan file Gerber yang digunakan untuk proses produksi PCB.

 

Dengan menentukan board outline sejak awal, area kerja untuk placement dan routing PCB menjadi lebih jelas sehingga proses desain dapat dilakukan dengan lebih teratur.

Cara Membuat Board Outline pada Software PCB

Setiap software desain PCB memiliki metode dan layer yang berbeda untuk membuat board outline. Beberapa software PCB yang umum digunakan antara lain:

- EasyEDA

- KiCad

- Altium Designer

- OrCAD

- DipTrace

- DesignSpark PCB

Meskipun tampilannya berbeda, konsepnya tetap sama, yaitu membuat garis batas yang mendefinisikan bentuk fisik board.

Board Outline pada EasyEDA

Pada EasyEDA, desainer dapat membuat bentuk board menggunakan fitur board outline yang tersedia pada editor PCB. Bentuk sederhana dapat dibuat menggunakan garis, sedangkan bentuk tertentu dapat menggunakan kombinasi beberapa objek. Garis tersebut harus membentuk batas board yang tertutup agar software dan proses fabrikasi dapat mengenali area PCB dengan benar.

Board Outline pada KiCad

KiCad juga menyediakan layer khusus untuk menentukan batas board. Board outline dapat dibuat menggunakan objek seperti line, arc, rectangle, circle, dan bentuk geometris lainnya. Untuk desain PCB sederhana, garis lurus dapat digunakan untuk membentuk persegi panjang. Sedangkan untuk desain dengan bentuk khusus, beberapa segmen garis dan busur dapat digabungkan menjadi satu bentuk board.

Board Outline dan Manufacturing PCB

Board outline sangat penting ketika desain PCB akan masuk ke tahap produksi. Salah satu format file yang umum digunakan dalam proses fabrikasi PCB adalah Gerber. File Gerber digunakan untuk menyimpan informasi berbagai layer PCB yang diperlukan oleh produsen. Sebelum mengirim file produksi, pastikan board outline sudah benar dan bentuknya sesuai dengan desain.

Hal yang Perlu Dicek

Beberapa hal yang dapat diperiksa sebelum melakukan fabrikasi antara lain:

- Ukuran board

- Bentuk board

- Posisi mounting hole

- Posisi konektor

- Jarak komponen dari tepi board

- Layer board outline

- Clearance

- Dimensi keseluruhan PCB

- Hasil preview Gerber

Jangan hanya mengandalkan tampilan PCB editor. Preview file produksi juga penting untuk memastikan bentuk PCB sudah sesuai.

Kesalahan Umum Saat Membuat Board Outline

1. Menggunakan Layer yang Salah

Salah satu kesalahan yang dapat terjadi adalah membuat garis outline pada layer yang bukan digunakan untuk board edge. Akibatnya, software atau produsen PCB dapat salah membaca informasi bentuk board.

2. Garis Outline Tidak Tertutup

Board outline yang tidak tertutup dapat menyebabkan software kesulitan menentukan area PCB. Bagian kanan tidak tersambung sehingga bentuknya tidak tertutup. Sebaiknya pastikan seluruh garis board outline bertemu dan membentuk closed shape.

3. Ukuran PCB Tidak Sesuai Casing

PCB yang terlihat benar secara elektronik belum tentu sesuai secara mekanik. Jika ukuran casing tidak diperhitungkan sejak awal, PCB dapat mengalami masalah ketika dipasang.

4. Mounting Hole Tidak Sesuai

Lubang mounting yang bergeser beberapa milimeter saja dapat menyebabkan PCB tidak dapat dipasang dengan benar pada dudukan.

5. Komponen Terlalu Dekat dengan Edge

Komponen yang terlalu dekat dengan tepi PCB dapat berisiko mengalami masalah saat proses produksi atau pemasangan.

Tips Membuat Board Outline PCB

1. Tentukan ukuran PCB sejak awal

Jangan menunggu sampai routing selesai untuk menentukan ukuran board.

2. Gunakan dimensi yang jelas

Gunakan satuan yang konsisten, biasanya milimeter (mm) dalam desain PCB.

3. Perhatikan casing

Jika PCB akan dipasang di casing, desain PCB dan casing perlu dipertimbangkan secara bersamaan.

4. Tentukan mounting hole lebih awal

Mounting hole dapat menjadi acuan penting dalam menentukan posisi komponen dan ukuran board.

5. Perhatikan konektor

Pastikan konektor berada pada posisi yang dapat diakses dan sesuai dengan bukaan casing.

6. Periksa clearance

Berikan jarak yang sesuai antara board edge, komponen, lubang mounting, dan objek lainnya.

7. Cek kembali file Gerber

Sebelum PCB diproduksi, lakukan Gerber inspection untuk memastikan bentuk dan ukuran PCB sudah benar.

 

Baca juga: Mengenal Footprint PCB: Pengertian, Fungsi dan Perannya dalam Desain PCB

 

 

 

 

 

 

 

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!